一种大功率高性能输出电机控制器制造技术

本发明专利技术涉及一种大功率高性能输出电机控制器，包括大功率组件

【技术实现步骤摘要】
一种大功率高性能输出电机控制器


[0001]本专利技术涉及电机控制器
，尤其是涉及一种大功率高性能输出电机控制器
。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车技术的快速发展，新能源汽车的市场认可度也在不断提高
。
相对于传统的大功率燃油车，新能源汽车中的高端乘用车，对电驱系统的动力性能也提出了更高的需求
。
驱动电机控制器，作为新能源汽车的核心部件，其电功率的输出能力，直接决定了整车驱动功率的大小
。
[0003]目前市场上，新能源汽车电机控制器，通常采用单独封装
IGBT
模块，单个模块模块的功率通常使用功率在
60
～
120kW。
极少数模块如英飞凌
HP
‑
drive、HP2
的模块，通过提高模块的峰值电流，最大功率可以达到
160kW。
若继续提升单个模块的功率，过大的电流将会带来模块热失效的风险
。
为解决模块功率的瓶颈和整车大功率的需求，主流新能源汽车厂商提出了两种解决方案，一是如特斯拉等，采用了单管模块并联的方式，来实现控制器输出功率的提升；二是，诸如小鹏
、
长城等，通过在整车上布置两套驱动电机和双电机控制器，从而实现整车动力性能的提升
。
[0004]然而，对于方案一中，单管并联的方式，不可避免地会产生单个模块的均流均压效果差，模块的工艺一致性不稳定等一系列问题；方案二中，双电机控制器，本质仍是传统的控制器简单叠加
。
这就导致控制器体积增大，整体控制器的功率密度反而下降，且其内部零件繁多，结构也相对较为复杂，既增加了控制器的物料采购成本，也提升了控制器的制造难度，更不利于控制器高度集成化的设计
。
[0005]为此，急需开发一种大功率高性能输出电机控制器，同时需要实现控制器结构简洁，装配方便
。
一方面，减少控制器内部的零件数量，降低控制器的物料成本；另一方面，也要实现控制器便于装配的制造需求
。
[0006]现有技术方案一：公开号为
CN213214174U
的技术公开了一种功率模块并联式电机控制器，将两块功率模块通过铜排并联作为一相交流端，共使用了6块功率模块，从而组成了3相交流输出
。
该方案通过将两块模块并联，实现了单相交流输出功率的翻倍
。
不难发现，该方案存在对的缺陷是：模块布局复杂，通过铜排将模块两两并联后，电流传感器再监测并联后的铜排载流大小
。
这种方案，不但结构复杂，生产制造工艺难度大，且不能监测单独模块的输出能力，很难保证每个模块负载输出的一致性
。
尤其，并联中的一个模块失效后，会加大另一模块的承载负担，从而导致整个控制器的失效
。
[0007]现有技术方案二：公开号为
CN214102121U
的技术公开了一种双电控集成方案，在单一集成的控制器箱体内部，设立了两块独立的
IGBT
模块，相对应的也设置了两块独立的驱动控制电路板，从而实现一台控制器对两台驱动电机的控制
。
该方案的本质是将传统电机控制器的内部元器件，集成在一个控制器箱体内，从而实现单个控制器的功率输出能力翻倍
。
但相对于传统控制器，该方案将两个控制器的箱体合二为一，未能实现从技术角
度大幅提高控制器输出功率密度的大幅提升，其内部结构和功率器件与传统控制器仍一致
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种大功率高性能输出电机控制器，设计一种功率组件，将支撑电容器
、
散热板
、
功率模块叠层布局
。
支撑电容器通过散热板下断面冷却，三个大功率模块并排布置在散热板上方的散热池中
。
从而，保证了支撑电容器和大功率模块的温升可控
。
该方案，通过三块模块分别控制
U、V、W
三相交流输出，也成功地规避了现有技术方案一中的模块并联导致电流不均衡的问题；同时，也取代了现有技术方案二，不再是简单地将两个控制器安装在一个箱体内
。
[0009]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0010]一种大功率高性能输出电机控制器，包括大功率组件
、
输出电磁平整器
、AC
输出组件
、
箱体组件和箱盖，所述大功率组件
、
输出电磁平整器和
AC
输出组件均安装在所述箱体组件和箱盖之间，所述输出电磁平整器的输入端电气连接所述箱体组件的高压插件，输出端电气连接所述大功率组件；所述
AC
输出组件的一端电气连接大功率组件，另一端穿过所述箱体组件，用于电气连接驱动电机动力端子
。
[0011]进一步地，所述大功率组件包括
PCBA
板
、
大功率碳化硅模块
、
散热板
、
支撑电容器
、
转接支架组件和电流检测组件，所述大功率碳化硅模块固定在散热板上，所述
PCBA
板电气连接所述大功率碳化硅模块的驱动
pin
针；所述转接支架组件的
DC
转接
busbar
接口的一端电气连接所述大功率碳化硅模块的模块直流端子，另一端电气连接所述支撑电容器的电容输出端子；所述支撑电容器的电容输入端子连接所述输出电磁平整器的平整器输出端子；所述电流检测组件的
AC
转接
busbar
接口的一端连接所述大功率碳化硅模块的模块交流端子，另一端连接所述
AC
输出组件
。
[0012]进一步地，所述
PCBA
板和散热板分别位于所述大功率碳化硅模块的顶部和底部，所述转接支架组件和电流检测组件均固定在散热板上，所述转接支架组件和电流检测组件分别位于所述大功率碳化硅模块的两侧，所述支撑电容器固定在散热板底部
。
[0013]进一步地，所述大功率碳化硅模块的数量为三个，所述转接支架组件和电流检测组件均设有三个用于连接所述大功率碳化硅模块的端子，所述散热板设有三个模块散热池，所述模块散热池与大功率碳化硅模块一一对应
。
[0014]进一步地，所述散热板的上表面设有模块散热池，下表面设有进水槽和出水槽；所述进水槽和出水槽均与所述模块散热池相贯通，所述散热板的下表面还设有水道盖板，该水道盖板位于所述进水槽和出水槽的外侧，并与所述散热板的下表面密封连接，所述水道盖板设有进水孔和出水孔，所述进水孔与进水槽的位置相对应，所述出水孔与出水槽的位置相对应
。
[0015]进一步地，所述输出电磁平整器包括母排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大功率高性能输出电机控制器，其特征在于，包括大功率组件
(1)、
输出电磁平整器
(2)、AC
输出组件
(3)、
箱体组件
(4)
和箱盖
(5)
，所述大功率组件
(1)、
输出电磁平整器
(2)
和
AC
输出组件
(3)
均安装在所述箱体组件
(4)
和箱盖
(5)
之间，所述输出电磁平整器
(2)
的输入端电气连接所述箱体组件
(4)
的高压插件，输出端电气连接所述大功率组件
(1)
；所述
AC
输出组件
(3)
的一端电气连接大功率组件
(1)
，另一端穿过所述箱体组件
(4)
，用于电气连接驱动电机动力端子
。2.
根据权利要求1所述的一种大功率高性能输出电机控制器，其特征在于，所述大功率组件
(1)
包括
PCBA
板
(11)、
大功率碳化硅模块
(12)、
散热板
(13)、
支撑电容器
(14)、
转接支架组件
(15)
和电流检测组件
(16)
，所述大功率碳化硅模块
(12)
固定在散热板
(13)
上，所述
PCBA
板
(11)
电气连接所述大功率碳化硅模块
(12)
的驱动
pin
针；所述转接支架组件
(15)
的
DC
转接
busbar
接口
(151)
的一端电气连接所述大功率碳化硅模块
(12)
的模块直流端子，另一端电气连接所述支撑电容器
(14)
的电容输出端子
(14B)
；所述支撑电容器
(14)
的电容输入端子
(14A)
连接所述输出电磁平整器
(2)
的平整器输出端子
(22B)
；所述电流检测组件
(16)
的
AC
转接
busbar
接口
(161)
的一端连接所述大功率碳化硅模块
(12)
的模块交流端子
(121)
，另一端连接所述
AC
输出组件
(3)。3.
根据权利要求2所述的一种大功率高性能输出电机控制器，其特征在于，所述
PCBA
板
(11)
和散热板
(13)
分别位于所述大功率碳化硅模块
(12)
的顶部和底部，所述转接支架组件
(15)
和电流检测组件
(16)
均固定在散热板
(13)
上，所述转接支架组件
(15)
和电流检测组件
(16)
分别位于所述大功率碳化硅模块
(12)
的两侧，所述支撑电容器
(14)
固定在散热板
(13)
底部
。4.
根据权利要求2所述的一种大功率高性能输出电机控制器，其特征在于，所述大功率碳化硅模块
(12)
的数量为三个，所述转接支架组件
(15)
和电流检测组件
(16)
均设有三个用于连接所述大功率碳化硅模块
(12)
的端子，所述散热板
(13)
设有三个模块散热池
(131)
，所述模块散热池
(131)
与大功率碳化硅模块
(12)
一一对应
。5.
根据权利要求2所述的一种大功率高性能输出电机控制器，其特征在于，所述散热板
(13)
的上表面设有模块散热池
(131)
，下表面设有进水槽
(132)
和出水槽
(133)
；所述进水槽
(132)
和出水槽
(133)
均与所述模块散热池
(131)
相贯通，所述散热板
(13)
的下表面还设有水道盖板
(134)
，该水道盖板
(134)
位于所述进水槽
(132)
和出水槽
(133)
的外侧，并与所述散热板
(13)
的下表面密封连接，所述水道盖板
(134)
设有进水孔
(13A)
和出水孔
(13B)
，所述进水孔
(13A)
与进水槽
(132)
的位置相对应，所述出水孔
(13B)
与出水槽
(133)
的位置相对应
。6.
根据权利要求2所述的一种大功率高性能输出电机控...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈登峰，陈雷，周诗君，
申请(专利权)人：上海电驱动股份有限公司上海汽车电驱动工程技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：